JP2023051631A - リーン車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前方部分の大型化および複雑化を抑えながら、車体フレームの傾斜角度の制御が可能なリーン車両を提供する。【解決手段】リーン車両１は、車体フレーム１０に支持されたリンク機構２０と、リンク機構に支持された左前輪３Ｌおよび右前輪と、ＩＭＵ６とを備える。リンク機構は、ヘッドパイプ１１に回転可能に支持された上アーム２１および下アーム２２と、上アームおよび下アームに回転可能に支持された左サイド部材および右サイド部材とを有する。ＩＭＵは、上アームの上端よりも下方、下アームの下端よりも上方、左サイド部材の左端よりも右方、右サイド部材の右端よりも左方、および、シートの前端よりも後方に配置されている。リーン車両は、上アームおよび下アームを回転させるアクチュエータと、ＩＭＵから信号を受けてアクチュエータを制御する制御装置とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、左前輪および右前輪を備え、旋回時に左方および右方に傾斜可能なリーン車両に関する。

従来から、例えば特許文献１に開示されているように、左前輪および右前輪と車体フレームとを備え、車体フレームを傾斜させる機構として、平行四節リンク（パラレログラムリンクとも呼ばれる）方式のリンク機構を備えたリーン車両が知られている。車体フレームは、ステアリング軸を左右に回転可能に支持するヘッドパイプを有する。リンク機構は、左方および右方に延びる上アームおよび下アームと、ヘッドパイプの左方に配置された左サイド部材と、ヘッドパイプの右方に配置された右サイド部材とを有する。上アームおよび下アームは、ヘッドパイプに回転可能に支持されている。左サイド部材および右サイド部材は、上アームおよび下アームに回転可能に接続されている。車体フレームが左方または右方に傾斜すると、上アームおよび下アームはヘッドパイプに対して回転する。

特許文献２には、車体フレームの左方または右方の傾斜角度（以下、ロール角ともいう）を制御可能なリーン車両が開示されている。特許文献２に開示されたリーン車両は、上アームに回転力を与えるモータと、ロール角またはロール角速度を検出するロール角センサとを備える。ロール角センサにより検出されたロール角またはロール角速度に基づいてモータを制御することにより、ロール角を制御することができる。ロール角センサは、上アームおよび下アームと車体フレームとの相対回転を検出する回転センサ、または、モータのロータの回転を検出する回転センサにより構成されている。

国際公開第２０２０／０５０１５７号 特開２０１８－１４９９６２号公報

ところで、上アームおよび下アームと車体フレームとの相対回転を検出する回転センサは、上アームおよび下アームの近傍に配置する必要がある。モータのロータの回転を検出する回転センサは、モータの近傍に配置する必要がある。そのため、特許文献２に開示されたリーン車両では、ロール角センサは車両の前方部分に配置する必要がある。しかし、前輪が一つのみでリンク機構を備えない自動二輪車と異なり、左前輪および右前輪と平行四節リンク方式のリンク機構とを備えたリーン車両では、車両の前方部分は大型かつ複雑な構成となっている。そのため、車両の前方部分にロール角センサを設置すると、車両の前方部分が更に大型化かつ複雑化することとなる。

本発明の目的は、車両の前方部分の大型化および複雑化を抑えながら、車体フレームの傾斜角度の制御を良好に行うことができるリーン車両を提供することである。

ここに開示されるリーン車両は、車体フレームと、前記車体フレームに支持されたリンク機構と、前記リンク機構に支持された左前輪と、前記リンク機構に支持され、前記左前輪の右方に配置された右前輪と、前記車体フレームに支持され、前記左前輪および前記右前輪よりも後方に配置された後輪と、前記車体フレームに支持され、前記リンク機構よりも後方に配置されたシートと、を備える。前記リンク機構は、前記車体フレームに対して車両前後方向に延びる第１軸線周りに回転可能に支持され、左方および右方に延びる上アームと、前記車体フレームに対して車両前後方向に延びる第２軸線周りに回転可能に支持され、左方および右方に延び、前記上アームの下方に配置された下アームと、前記上アームに対して車両前後方向に延びる第３軸線周りに回転可能に接続され、前記下アームに対して車両前後方向に延びる第４軸線周りに回転可能に接続され、上方および下方に延びる左サイド部材と、前記上アームに対して車両前後方向に延びる第５軸線周りに回転可能に支持され、前記下アームに対して車両前後方向に延びる第６軸線周りに回転可能に支持され、上方および下方に延び、前記左サイド部材の右方に配置された右サイド部材と、を有している。前記リーン車両は、アクチュエータと、慣性計測装置と、前記慣性計測装置から信号を受けて前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備える。前記アクチュエータは、前記上アームおよび前記下アームの少なくとも一方と前記車体フレームとに接続され、前記上アームおよび前記下アームを前記車体フレームに対して回転させるトルクを発生させる。前記慣性計測装置は、前記車体フレームに支持され、前記上アームの上端よりも下方、前記下アームの下端よりも上方、前記左サイド部材の左端よりも右方、前記右サイド部材の右端よりも左方、および、前記シートの前端よりも後方に配置されている。

上記リーン車両によれば、慣性計測装置から信号を受けた制御装置がアクチュエータを制御することにより、リンク機構の上アームおよび下アームが車体フレームに対して回転する。これにより、車体フレームの左方または右方の傾斜角度が制御される。上アームおよび下アームと車体フレームとの相対回転を検出する回転センサ、および、モータのロータの回転を検出する回転センサと異なり、慣性計測装置は必ずしもリンク機構の近傍に配置する必要が無い。

勿論、慣性計測装置を車両の前方部分に配置することも可能である。慣性計測装置により左前輪および右前輪の挙動を検出し、それらの挙動に基づいてアクチュエータを制御する場合には、慣性計測装置をリンク機構の近傍に配置することが適している。一方、本願発明者は、左前輪および右前輪の挙動およびリンク機構の近傍の車体の挙動を検出した結果を基に車体フレームの姿勢制御を行うのではなく、他の手法で車体フレームの姿勢制御を行うことを鋭意検討した。その結果、リンク機構の近傍以外に、車体フレームの姿勢制御を行うのに好適な慣性計測装置の配置を見出した。

上記リーン車両によれば、慣性計測装置は、車両上下方向および車両左右方向に関してはリンク機構の近くに配置されているが、車両前後方向に関してはシートの前端よりも後方に配置されている。慣性計測装置は、車両前後方向に関してリンク機構の遠くに配置されている。よって、慣性計測装置により車体フレームの傾斜を良好に検出できるとともに、車両の前方部分の大型化および複雑化を抑えることができる。

前記リーン車両は、前記車体フレームに揺動可能に支持され、前記後輪に動力伝達可能に接続されたパワーユニットを備えていてもよい。前記慣性計測装置は、前記パワーユニットよりも後方に配置されていてもよい。

このことにより、慣性計測装置はパワーユニットから生じる熱および振動の影響を受けにくい。よって、車両の前方部分の大型化および複雑化を抑えながら、車体フレームの傾きを良好に検出することができる。

前記慣性計測装置は、前記後輪の中心よりも後方に配置されていてもよい。

前記リーン車両は、前記車体フレームに対して第１揺動中心周りに揺動可能に支持された上支持部と、前記後輪に対して第２揺動中心周りに揺動可能に支持された下支持部と、を有するリアサスペンションを備えていてもよい。

前記慣性計測装置は、車両側面視において前記第１揺動中心よりも後方に配置されていてもよい。

前記慣性計測装置は、車両側面視において前記第２揺動中心よりも後方に配置されていてもよい。

前記慣性計測装置は、車両側面視において前記第１揺動中心および前記第２揺動中心を通る直線から外れた位置に配置されていてもよい。

前記リアサスペンションは、車両側面視において、前記第１揺動中心と前記第２揺動中心とを結ぶ線分が鉛直線と一致しまたは鉛直線に対して１０度以内の角度で傾斜するように配置されていてもよい。

前記リーン車両は、前記車体フレームに支持され、前記シートの下方に配置された収納ボックスを備えていてもよい。前記慣性計測装置は、前記収納ボックスの後方に配置されていてもよい。

前記車体フレームは、前記収納ボックスの後方に配置された支持フレームを有していてもよい。前記リーン車両は、前記支持フレームに固定され、前記慣性計測装置が取り付けられたブラケットを備えていてもよい。

前記ブラケットは、第１ボルト孔が形成されかつ下方に延びる板状の本体部と、第２ボルト孔が形成されかつ前記本体部から前方に延びるアーム部と、を有していてもよい。前記リーン車両は、前記第１ボルト孔に挿入され、前記慣性計測装置を前記ブラケットに固定する第１ボルトと、前記第２ボルト孔に挿入され、前記ブラケットを前記支持フレームに固定する第２ボルトと、を備えていてもよい。前記慣性計測装置は、前記支持フレームと前記ブラケットの前記本体部との間に配置されていてもよい。

前記慣性計測装置は、前記慣性計測装置の車両上下方向の寸法が前記慣性計測装置の車両前後方向の寸法よりも大きくなるように配置されていてもよい。

前記制御装置は、前記リーン車両が停止しているときに前記車体フレームが直立した状態となるように前記アクチュエータを制御するように構成されていてもよい。

本発明によれば、車両の前方部分の大型化および複雑化を抑えながら、車体フレームの傾斜角度の制御を良好に行うことができるリーン車両を提供することができる。

一実施形態に係るリーン車両の左側面図である。 リーン車両の主要部の左側面図である。 リーン車両の前方部分の一部の左側面図である。 リーン車両の前方部分の一部の正面図である。 リーン車両の前方部分の一部の平面図である。 リーン車両の後方部分の一部の斜視図である。 車体フレームが左方に傾斜しているときのリーン車両における前方部分の一部の正面図である。 リーン車両の一部の正面図である。 リーン車両の後方部分の一部の斜視図である。

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係るリーン車両について説明する。図１は、本実施形態に係るリーン車両１の左側面図である。図２は、リーン車両１の主要部の左側面図である。図３は、リーン車両１の前方部分１Ｆの一部の左側面図である。図４は、リーン車両１の前方部分１Ｆの一部の正面図である。図５は、リーン車両１の前方部分１Ｆの一部の平面図である。

以下の説明では特に断らない限り、前、後、左、右、上、下とは、乗員が乗車せずかつ荷物が載せられていないリーン車両１が水平面上に直立した状態（なお、ここで言う直立した状態とは、後述する車体フレーム１０が直立した状態のことである。）で停止している場合に、シート５に着座した仮想的な乗員から見た前、後、左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。図中のＦ、Ｂ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表す。車両上下方向は鉛直方向と一致する。車両前後方向は車両上下方向と直交する。車両左右方向は車両前後方向および車両上下方向と直交する。

前方とは、車両前後方向に沿って前向きに延びる方向だけでなく、当該方向から９０度未満の角度で傾いた方向も含まれるものとする。後方とは、車両前後方向に沿って後向きに延びる方向だけでなく、当該方向から９０度未満の角度で傾いた方向も含まれるものとする。左方とは、車両左右方向に沿って左向きに延びる方向だけでなく、当該方向から９０度未満の角度で傾いた方向も含まれるものとする。右方とは、車両左右方向に沿って右向きに延びる方向だけでなく、当該方向から９０度未満の角度で傾いた方向も含まれるものとする。上方とは、車両上下方向に沿って上向きに延びる方向だけでなく、当該方向から９０度未満の角度で傾いた方向も含まれるものとする。下方とは、車両上下方向に沿って下向きに延びる方向だけでなく、当該方向から９０度未満の角度で傾いた方向も含まれるものとする。

図１および図２に示すように、リーン車両１は、車体フレーム１０と、リンク機構２０と、左前輪３Ｌと、右前輪３Ｒ（図４参照）と、後輪４と、パワーユニット２と、シート５と、収納ボックス４０と、慣性計測装置（Inertial Measurement Unit。以下、ＩＭＵと称する）６とを備えている。リーン車両１は、２つの前輪３Ｌ，３Ｒと１つの後輪４とを備えた三輪車両である。

図２に示すように、車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１と、ヘッドパイプ１１から後方かつ下方に延びるダウンフレーム１２と、ダウンフレーム１２から後方に延びるシートフレーム１３と、を有している。図４に示すように、ヘッドパイプ１１にはステアリング軸１４が回転可能に支持されている。ステアリング軸１４には、ハンドルバー１５が固定されている。

リンク機構２０は平行四節リンク（パラレルグラムリンク）方式のリンク機構である。リンク機構２０は、左前輪３Ｌおよび右前輪３Ｒよりも上方に配置されている。リンク機構２０は、上アーム２１と、下アーム２２と、左サイド部材２３と、右サイド部材２４とを有している。

上アーム２１および下アーム２２は、左方および右方に延びている。下アーム２２は上アーム２１の下方に配置されている。上アーム２１および下アーム２２はヘッドパイプ１１の前方に配置されている（図２参照）。上アーム２１は、ヘッドパイプ１１に対して、車両前後方向に延びる第１軸線２１Ｃｃ周りに回転可能に支持されている。下アーム２２は、ヘッドパイプ１１に対して、車両前後方向に延びる第２軸線２２Ｃｃ周りに回転可能に支持されている。

本実施形態では、図２に示すように、ヘッドパイプ１１の後方に他の下アーム２２Ｂが配置されている。下アーム２２Ｂは、左方および右方に延びている。下アーム２２Ｂは上アーム２１の下方に配置されている。下アーム２２Ｂは下アーム２２と同様、ヘッドパイプ１１に対して、車両前後方向に延びる第２軸線２２Ｃｃ周りに回転可能に支持されている。なお、ヘッドパイプ１１の後方に、ヘッドパイプ１１に第１軸線２１Ｃｃ周りに回転可能に支持された他の上アームを配置してもよい。ただし、ヘッドパイプ１１の後方に配置される他の上アームおよび他の下アーム２２Ｂは必ずしも必要ではない。

図４に示すように、左サイド部材２３および右サイド部材２４は、上方および下方に延びている。左サイド部材２３はヘッドパイプ１１の左方に配置され、右サイド部材２４はヘッドパイプ１１の右方に配置されている。右サイド部材２４は左サイド部材２３の右方に配置されている。左サイド部材２３および右サイド部材２４は、上アーム２１および下アーム２２の後方に配置されている。左サイド部材２３および右サイド部材２４は、下アーム２２Ｂの前方に配置されている。左サイド部材２３および右サイド部材２４は、上アーム２１、下アーム２２、および下アーム２２Ｂに回転可能に支持されている。

詳しくは、左サイド部材２３の上端部は、上アーム２１の左端部に対して、車両前後方向に延びる第３軸線２１Ｌｃ周りに回転可能に支持されている。左サイド部材２３の下端部は、下アーム２２の左端部および下アーム２２Ｂの左端部に対して、車両前後方向に延びる第４軸線２２Ｌｃ周りに回転可能に支持されている。右サイド部材２４の上端部は、上アーム２１の右端部に対して、車両前後方向に延びる第５軸線２１Ｒｃ周りに回転可能に支持されている。右サイド部材２４の下端部は、下アーム２２の右端部および下アーム２２Ｂの右端部に対して、車両前後方向に延びる第６軸線２２Ｒｃ周りに回転可能に支持されている。

リーン車両１は、フロントサスペンションとして、左サスペンション２５Ｌおよび右サスペンション２５Ｒを備えている。本実施形態では、左サスペンション２５Ｌおよび右サスペンション２５Ｒは、テレスコピック式のサスペンションである。左サスペンション２５Ｌの上端部および右サスペンション２５Ｒの上端部は、リンク機構２０に接続されている。左サスペンション２５Ｌの下端部は左前輪３Ｌに接続され、右サスペンション２５Ｒの下端部は右前輪３Ｒに接続されている。詳しくは、左サスペンション２５Ｌの上端部は、左ブラケット２６Ｌを介して左サイド部材２３の下端部に接続されている。左サスペンション２５Ｌの上端部は、左サイド部材２３に対して車体フレーム１０の左右方向に回転可能に接続されている。右サスペンション２５Ｒの上端部は、右ブラケット２６Ｒを介して右サイド部材２４の下端部に接続されている。右サスペンション２５Ｒの上端部は、右サイド部材２４に対して車体フレーム１０の左右方向に回転可能に接続されている。

ステアリング軸１４の下端部には、中央プレート２７Ｃが固定されている。図５に示すように、中央プレート２７Ｃはステアリング軸１４から前方に延びている。左ブラケット２６Ｌには左プレート２７Ｌが固定されている。右ブラケット２６Ｒには右プレート２７Ｒが固定されている。左プレート２７Ｌ、中央プレート２７Ｃ、および右プレート２７Ｒは、タイロッド２８に左右に回転可能に接続されている。ステアリング軸１４は、中央プレート２７Ｃ、タイロッド２８、左プレート２７Ｌ、および右プレート２７Ｒを介して、左サイド部材２３および右サイド部材２４と連結されている。

図３に示すように、リーン車両１は、ロール角を制御するロール角制御装置３０を備えている。なお、図３以外の図では、ロール角制御装置３０の図示は省略している。ロール角制御装置３０は、車体フレーム１０に対する上アーム２１および下アーム２２の回転を調整することにより、車体フレーム１０のロール角を制御する。ロール角制御装置３０は、上アーム２１および下アーム２２の少なくとも一方に対してトルクを付与するように構成されている。ロール角制御装置３０は、上アーム２１および下アーム２２の少なくとも一方と、車体フレーム１０とに接続されている。本実施形態では、ロール角制御装置３０は、上アーム２１とヘッドパイプ１１とに接続されている。

ロール角制御装置３０は、上アーム２１および下アーム２２を車体フレーム１０に対して回転させるトルクを出力するアクチュエータ３１を備えている。アクチュエータ３１は、支持部材３２を介してヘッドパイプ１１に接続されている。アクチュエータ３１は、動力源であるモータ３３と、モータ３３のトルクを上アーム２１に出力する出力軸３４とを有している。出力軸３４はモータ３３に駆動されることにより回転する回転軸であり、上アーム２１に接続されている。モータ３３と出力軸３４とは、ギヤ３５Ａおよびギヤ３５Ｂを有する減速機によって接続されている。モータ３３の出力軸３３ａはギヤ３５Ａと噛み合っている。ギヤ３５Ｂはギヤ３５Ａと噛み合っている。出力軸３４はギヤ３５Ｂに固定されている。モータ３３のトルクは、ギヤ３５Ａ、ギヤ３５Ｂ、および出力軸３４を介して、上アーム２１に伝達される。モータ３３が駆動すると、上アーム２１に対して第１軸線２１Ｃｃ（図４参照）周りのトルクが付与される。

ロール角制御装置３０は、アクチュエータ３１を制御する制御装置３６を有している。制御装置３６は、ＩＭＵ６と通信可能に接続されている。本実施形態では、制御装置３６は、図示しないハーネスを介してＩＭＵ６と接続されている。制御装置３６はＩＭＵ６から信号を受け、アクチュエータ３１を制御するように構成されている。制御装置３６は、例えば、基板に実装された制御回路、または、プロセッサおよびメモリを備えたコンピュータにより構成することができる。制御装置３６は、アクチュエータ３１に内蔵されていてもよい。また、制御装置３６は、アクチュエータ３１の外部に設けられていてもよい。制御装置３６は、例えば、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）により構成されていてもよい。

図２に示すように、パワーユニット２は車体フレーム１０に揺動可能に支持されている。パワーユニット２は後輪４に動力伝達可能に接続されている。パワーユニット２は、走行のための駆動力を発生させる。パワーユニット２は、後輪４に対して動力を付与する。パワーユニット２は、内燃機関を備えていてもよく、電動モータを備えていてもよい。本実施形態では、パワーユニット２は内燃機関を備えている。

図１および図２に示すように、シート５はヘッドパイプ１１の後方に配置されている。シート５はリンク機構２０の後方に配置されている。シート５は、車体フレーム１０のシートフレーム１３に支持されている。

収納ボックス４０はシート５の下方に配置されている。収納ボックス４０はリンク機構２０の後方に配置されている。収納ボックス４０は、車体フレーム１０のシートフレーム１３に支持されている。

リーン車両１は、左右のリアサスペンション５０を備えている。左のリアサスペンション５０は後輪４の左方に配置され、右のリアサスペンション５０は後輪４の右方に配置されている。各リアサスペンション５０は、車体フレーム１０に対して第１揺動中心５１ｃ周りに揺動可能に支持された上支持部５１と、後輪４に対して第２揺動中心５２ｃ周りに揺動可能に支持された下支持部５２とを有している。ここでは、上支持部５１は、ブラケット１３Ｂを介してシートフレーム１３に揺動可能に支持されている。下支持部５２は、後輪４の車軸に取り付けられたブラケット４Ｂに揺動可能に支持されている。リアサスペンション５０は、車両側面視において実質的に鉛直方向に延びている。詳しくは、リアサスペンション５０は、車両側面視において、第１揺動中心５１ｃと第２揺動中心５２ｃとを結ぶ線分Ｍ５０が鉛直線と一致、または、鉛直線に対して前方または後方に１０度以内の角度で傾斜するように配置されている。

図６に示すように、車体フレーム１０は、収納ボックス４０の後方に配置された支持フレーム１６を有している。支持フレーム１６は上方に延びている。車体フレーム１０は、左のシートフレーム１３の後端部と右のシートフレーム１３の後端部とをつなぐクロスメンバ１７を有している。クロスメンバ１７は車両左右方向に延びている。支持フレーム１６はクロスメンバ１７に固定されている。

図２に示すように、ＩＭＵ６は支持フレーム１６に支持されている。ＩＭＵ６として、従来からの周知のＩＭＵを好適に用いることができる。ＩＭＵ６は、３軸の角度または角速度と加速度とを検出する。

図７に示すように、車体フレーム１０が左方または右方に傾くと、車体フレーム１０に対するリンク機構２０の位置は変化する。本実施形態では、ＩＭＵ６は、車両左右方向および車両上下方向に関して、リンク機構２０の近くに配置されている。一方、ＩＭＵ６は、車両前後方向に関しては、リンク機構２０の遠くに配置されている。ＩＭＵ６は比較的後方に配置されている。図２に示すように、リンク機構２０はリーン車両１の前方部分１Ｆに配置されているが、ＩＭＵ６はリーン車両１の後方部分１Ｂに配置されている。

図８は、リーン車両１が直立した状態（図４参照）において、車両正面視におけるリンク機構２０とＩＭＵ６との位置関係を表している。図８に示すように、ＩＭＵ６は、リーン車両１が直立した状態において、上アーム２１の上端２１ｔよりも下方、下アーム２２の下端２２ｄよりも上方、左サイド部材２３の左端２３ｌよりも右方、および、右サイド部材２４の右端２４ｒよりも左方に配置されている。ＩＭＵ６は、リーン車両１が直立した状態の車両正面視において、上アーム２１の上端２１ｔを通る水平線と、下アーム２２の下端２２ｄを通る水平線と、左サイド部材２３の左端２３ｌを通る鉛直線と、右サイド部材２４の右端２４ｒを通る鉛直線とで囲まれる四角形Ａ１の内側に配置されている。ＩＭＵ６は、リーン車両１が直立した状態の車両正面視において、上アーム２１の左サイド部材２３に対する回転中心（すなわち第３軸線２１Ｌｃ）と、上アーム２１の右サイド部材２４に対する回転中心（すなわち第５軸線２１Ｒｃ）と、下アーム２２の右サイド部材２４に対する回転中心（すなわち第６軸線２２Ｒｃ）と、下アーム２２の左サイド部材２４に対する回転中心（すなわち第４軸線２２Ｌｃ）とで囲まれる四角形Ａ２の内側に配置されていてもよい。図７に示すように、ＩＭＵ６は、車体フレーム１０が傾いたときにも上記四角形Ａ２の内側に配置されていてもよい。

車両前後方向に関して、ＩＭＵ６はシート５の前端５ｆ（図１参照）よりも後方に配置されている。図２に示すように、本実施形態では、ＩＭＵ６はパワーユニット２よりも後方に配置されている。ＩＭＵ６は収納ボックス４０の後方に配置されている。ＩＭＵ６は後輪４の中心４ｃよりも後方に配置されている。ＩＭＵ６は、車両側面視において、リアサスペンション５０の第１揺動中心５１ｃよりも後方に配置されている。ＩＭＵ６は、車両側面視において、リアサスペンション５０の第２揺動中心５２ｃよりも後方に配置されている。また、ＩＭＵ６は、車両側面視において、第１揺動中心５１ｃおよび第２揺動中心５２ｃを通る直線Ｌ５０から外れた位置に配置されている。すなわち、車両側面視において、ＩＭＵ６は直線Ｌ５０と交わらない位置に配置されている。ここでは、車両側面視において、ＩＭＵ６は直線Ｌ５０よりも後方に配置されている。

ＩＭＵ６を支持フレーム１６に取り付ける構成は特に限定されない。例えば、図９に示すように、ＩＭＵ６は、ブラケット６０を介して支持フレーム１６に取り付けられていてもよい。本実施形態では、ＩＭＵ６はブラケット６０に固定され、ブラケット６０は支持フレーム１６に固定されている。

ブラケット６０は、下方に延びる板状の本体部６１と、本体部６１から前方に延びる左右のアーム部６２とを有している。本体部６１の中央部には孔６１ｈが形成されているが、孔６１ｈは必ずしも必要ではない。本体部６１の左上部分、左下部分、右上部分、および右下部分には、第１ボルト孔６１ａが形成されている。左のアーム部６２は、本体部６１の左縁部から前方に延びている。右のアーム部６２は、本体部６１の右縁部から前方に延びている。左のアーム部６２の前端部６２ｂは、左方に屈曲している。右のアーム部６２の前端部６２ｂは、右方に屈曲している。アーム部６２の前端部６２ｂには、第２ボルト孔６２ａが形成されている。

ＩＭＵ６は、第１ボルト６５Ａによりブラケット６０に固定されている。第１ボルト６５Ａは、ブラケット６０の本体部６１の第１ボルト孔６１ａに挿入されている。第１ボルト６５は、ＩＭＵ６をブラケット６０に固定している。支持フレーム１６は、ボルト孔が形成されたステー１６Ａを有している。ブラケット６０は、第２ボルト６５Ｂによりステー１６Ａに固定されている。第２ボルト６５Ｂは、ブラケット６０のアーム部６２の第２ボルト孔６２ａおよびステー１６Ａのボルト孔に挿入されている。第２ボルト６５Ｂは、ブラケット６０を支持フレーム１６に固定している。第１ボルト６５Ａおよび第２ボルト６５Ｂは、いわゆるラバーマウントボルトである。ＩＭＵ６とブラケット６０との間にはゴムが介在している。ブラケット６０と支持フレーム１６との間にゴムが介在している。これにより、支持フレーム１６の振動がＩＭＵ６に伝わりにくくなっている。ただし、第１ボルト６５Ａおよび第２ボルト６５Ｂの種類は特に限定される訳ではない。

ＩＭＵ６は、支持フレーム１６とブラケット６０の本体部６１との間に配置されている。すなわち、ＩＭＵ６は、支持フレーム１６の後方、かつ、本体部６１の前方に配置されている。支持フレーム１６とＩＭＵ６との間には、隙間が設けられている。

本実施形態では、ＩＭＵ６は立てられた姿勢で配置されている。ＩＭＵ６は、ＩＭＵ６の車両上下方向の寸法Ｈ６が車両前後方向の寸法Ｌ６よりも大きくなるように配置されている。また、ＩＭＵ６は、ＩＭＵ６の車両上下方向の寸法Ｈ６が車両左右方向の寸法Ｗ６よりも大きくなるように配置されている。

本実施形態に係るリーン車両１によれば、ロール角制御装置３０を備えているので、リーン車両１の走行時および停止時において、ロール角を制御することができる。ロール角制御装置３０が行う制御は特に限定されない。ロール角制御装置３０は、例えば、以下のような自立制御を実行することができる。

自立制御は、リーン車両１が例えば信号待ちで停止しているときに、車体フレーム１０を直立した状態に維持する制御である。例えば、リーン車両１が停止しているときに乗員が左方に体重をかけると、車体フレーム１０には左方に傾くような力が加わる。そのため、車体フレーム１０は左方に傾く。制御装置３６は、ＩＭＵ６からの信号に基づき、車体フレーム１０の傾きを検出する。制御装置３６は、車体フレーム１０の傾きを検出すると、その傾きを無くすようにアクチュエータ３１を制御する。詳しくは、制御装置３６は、車体フレーム１０のロール角が零となるように、モータ３３を制御する。シート５に座った乗員は、停止しているときに、両脚でリーン車両１を直立した状態に保つ。ロール角制御装置３０がこのような自立制御を実行することにより、シート５に座った乗員は、停止しているときに、より軽い力でリーン車両１を直立した状態に保つことができる。

以上のように、本実施形態に係るリーン車両１によれば、ＩＭＵ６から信号を受けた制御装置３６がアクチュエータ３１を制御することにより、リンク機構２０の上アーム２１および下アーム２２を車体フレーム１０に対して回転させる。本実施形態に係るリーン車両１によれば、車体フレーム１０のロール角を制御することができる。

車体フレーム１０のロール角を検出するセンサとして、上アーム２１および下アーム２２と車体フレーム１０との相対回転を検出する回転センサ、または、モータ３３のロータの回転を検出する回転センサが考えられる。しかし、このような回転センサは、上アーム２１または下アーム２２に直接接続するか、あるいは、モータ３３に直接接続する必要がある。上記回転センサは、リンク機構２０の近傍に配置する必要があるため、リーン車両１の前方部分１Ｆに配置しなければならない。一方、ＩＭＵ６は、必ずしもリンク機構２０の近傍に配置する必要が無い。

ＩＭＵ６を車両の前方部分１Ｆに配置することも可能である。しかし、ＩＭＵ６を車両の前方部分１Ｆに配置すると、ＩＭＵ６がモータ３３の熱または振動の影響を受ける場合がある。また、ＩＭＵ６を車両の前方部分１Ｆ以外の部分に配置する場合であっても、ＩＭＵ６の車両左右方向の位置または車両上下方向の位置によっては、ＩＭＵ６がパワーユニット２の振動やノイズ、あるいは、路面からの振動の影響を受けやすい場合がある。その結果、ＩＭＵ６の検出精度が低下する可能性がある。

しかし、本実施形態では、ＩＭＵ６は、上アーム２１の上端２１ｔよりも下方、下アーム２２の下端２２ｄよりも上方、左サイド部材２３の左端２３ｌよりも右方、右サイド部材２４の右端２４ｒよりも左方、および、シート５の前端５ｆよりも後方に配置されている。ＩＭＵ６は、車両左右方向および車両上下方向に関してはリンク機構２０の近くに配置されているが、車両前後方向に関してはリンク機構２０の遠くに配置されている。ＩＭＵ６は、リーン車両１の前方部分１Ｆに配置されていない。よって、本実施形態に係るリーン車両１によれば、ＩＭＵ６により車体フレーム１０の傾きを良好に検出することができると共に、車両の前方部分１Ｆの大型化および複雑化を抑えることができる。

本実施形態によれば、ＩＭＵ６はパワーユニット２よりも後方に配置されている。ＩＭＵ６は後輪４の中心４ｃよりも後方に配置されている。ＩＭＵ６は収納ボックス４０の後方に配置されている。ＩＭＵ６はパワーユニット２の熱および振動の影響を受けにくい。よって、車両の前方部分１Ｆの大型化および複雑化を抑えながら、車体フレーム１０の傾きを良好に検出することができる。

本実施形態によれば、ＩＭＵ６は、車両側面視において、リアサスペンション５０の第１揺動中心５１ｃよりも後方に配置されている。ＩＭＵ６は、車両側面視において、リアサスペンション５０の第２揺動中心５２ｃよりも後方に配置されている。ＩＭＵ６は、車両側面視において、第１揺動中心５１ｃおよび第２揺動中心５２ｃを通る直線５０Ｌから外れた位置に配置されている。本実施形態によれば、ＩＭＵ６に対するリアサスペンション５０の伸縮動作の影響を抑えることができる。車両の前方部分１Ｆの大型化および複雑化を抑えながら、車体フレーム１０の傾きを良好に検出することができる。

本実施形態によれば、ＩＭＵ６はブラケット６０を介して支持フレーム１６に固定されている。ＩＭＵ６をブラケット６０に取り付けた後、ブラケット６０を支持フレーム１６に固定することにより、ＩＭＵ６を車体フレーム１０に容易に組み付けることができる。

本実施形態によれば、ブラケット６０は、下方に延びる板状の本体部６１と、本体部６１から前方に延びるアーム部６２とを有している。ＩＭＵ６は、本体部６１に形成された第１ボルト孔６１ａに挿入される第１ボルト６５Ａにより、本体部６１に固定されている。ブラケット６０は、アーム部６２に形成された第２ボルト孔６２ａに挿入される第２ボルト６５Ｂにより、支持フレーム１６に固定されている。ＩＭＵ６は、支持フレーム１６と本体部６１との間に配置されている。本実施形態によれば、ＩＭＵ６を車体フレーム１０に良好に組み付けることができる。

本実施形態によれば、ＩＭＵ６は、ＩＭＵ６の車両上下方向の寸法Ｈ６が車両前後方向の寸法Ｌ６よりも大きくなるように配置されている。ＩＭＵ６の車両前後方向の寸法Ｌ６が比較的小さいので、ＩＭＵ６を車両の後方部分１Ｂにコンパクトに配置することができる。車両の後方部分１Ｂが車両前後方向に大型化することを抑制することができる。

本実施形態によれば、ロール角制御装置３０は自立制御を実行する。制御装置３６は、リーン車両１が停止しているときに車体フレーム１０が直立した状態となるようにアクチュエータ３１を制御するように構成されている。本実施形態によれば、例えば信号待ちのときなどのように、リーン車両１が停止しているときに、乗員は安定して姿勢を保つことができる。

以上、一実施形態について説明したが、前記実施形態は一例に過ぎない。他にも様々な実施形態が可能である。次に、他の実施形態について簡単に説明する。

リンク機構２０の上アーム２１および下アーム２２は、車両正面視において湾曲した形状に限らず、車両正面視において真っ直ぐな形状であってもよい。上アーム２１および下アーム２２は、板状のアームに限られない。

前記実施形態では、アクチュエータ３１は上アーム２１に接続されており、モータ３３のトルクを上アーム２１に伝達するように構成されている。しかし、アクチュエータ３１は下アーム２２に接続され、モータ３３のトルクを下アーム２２に伝達するように構成されていてもよい。アクチュエータ３１は上アーム２１および下アーム２２の両方に接続され、モータ３３のトルクを上アーム２１および下アーム２２の両方に伝達するように構成されていてもよい。

前記実施形態のＩＭＵ６の配置は一例に過ぎない。ＩＭＵ６は、後輪４の中心４ｃよりも前方に配置されていてもよい。ＩＭＵ６は、車両側面視において第１揺動中心５１ｃよりも前方に配置されていてもよい。ＩＭＵ６は、車両側面視において第２揺動中心５２ｃよりも前方に配置されていてもよい。ＩＭＵ６は、車両側面視において第１揺動中心５１ｃおよび第２揺動中心５２ｃを通る直線Ｌ５０上に配置されていてもよい。ＩＭＵ６は、収納ボックス４０の後端よりも前方に配置されていてもよい。

ＩＭＵ６はブラケット６０の本体部６１の後方に配置されていてもよい。また、ＩＭＵ６が取り付けられるブラケット６０の形状は何ら限定されない。ブラケット６０と支持フレーム１６との間に介在するステー１６Ａは必ずしも必要ではない。ブラケット６０は、支持フレーム１６に直接取り付けられてもよい。ＩＭＵ６を支持フレーム１６に直接取り付けることにより、ブラケット６０を省略してもよい。ＩＭＵ６は、車体フレーム１０における支持フレーム１６以外の部分に支持されていてもよい。支持フレーム１６は必ずしも必要ではない。

ＩＭＵ６は、車両上下方向の寸法Ｈ６が車両前後方向の寸法Ｌ６以下となるように配置されていてもよい。ＩＭＵ６は、車両上下方向の寸法Ｈ６が車両左右方向の寸法Ｗ６以下となるように配置されていてもよい。

前記実施形態のリアサスペンション５０の配置は一例に過ぎない。リアサスペンション５０は、車両側面視において、第１揺動中心５１ｃと第２揺動中心５２ｃとを結ぶ線分Ｍ５０が鉛直線に対して１０度以上の角度で傾斜するように配置されていてもよい。

ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。

１…リーン車両、２…パワーユニット、３Ｌ…左前輪、３Ｒ…右前輪、４…後輪、５…シート、６…慣性計測装置、１０…車体フレーム、１１…ヘッドパイプ、１６…支持フレーム、２０…リンク機構、２１…上アーム、２１Ｃｃ…第１軸線、２１Ｌｃ…第３軸線、２１Ｒｃ…第５軸線、２２…下アーム、２２Ｃｃ…第２軸線、２２Ｌｃ…第４軸線、２２Ｒｃ…第６軸線、２３…左サイド部材、２４…右サイド部材、３１…アクチュエータ、３６…制御装置、４０…収納ボックス、５０…リアサスペンション、５１…上支持部、５１ｃ…第１揺動中心、５２…下支持部、５２ｃ…第２揺動中心、６０…ブラケット、６１…本体部、６１ａ…第１ボルト孔、６２…アーム部、６２ａ…第２ボルト孔、６５Ａ…第１ボルト、６５Ｂ…第２ボルト

Claims (13)

1. 車体フレームと、
   前記車体フレームに支持されたリンク機構と、
   前記リンク機構に支持された左前輪と、
   前記リンク機構に支持され、前記左前輪の右方に配置された右前輪と、
   前記車体フレームに支持され、前記左前輪および前記右前輪よりも後方に配置された後輪と、
   前記車体フレームに支持され、前記リンク機構よりも後方に配置されたシートと、を備え、
   前記リンク機構は、
   前記車体フレームに対して車両前後方向に延びる第１軸線周りに回転可能に支持され、左方および右方に延びる上アームと、
   前記車体フレームに対して車両前後方向に延びる第２軸線周りに回転可能に支持され、左方および右方に延び、前記上アームの下方に配置された下アームと、
   前記上アームに対して車両前後方向に延びる第３軸線周りに回転可能に接続され、前記下アームに対して車両前後方向に延びる第４軸線周りに回転可能に接続され、上方および下方に延びる左サイド部材と、
   前記上アームに対して車両前後方向に延びる第５軸線周りに回転可能に支持され、前記下アームに対して車両前後方向に延びる第６軸線周りに回転可能に支持され、上方および下方に延び、前記左サイド部材の右方に配置された右サイド部材と、を有し、
   前記上アームおよび前記下アームの少なくとも一方と前記車体フレームとに接続され、前記上アームおよび前記下アームを前記車体フレームに対して回転させるトルクを発生させるアクチュエータと、
   前記車体フレームに支持され、前記上アームの上端よりも下方、前記下アームの下端よりも上方、前記左サイド部材の左端よりも右方、前記右サイド部材の右端よりも左方、および、前記シートの前端よりも後方に配置された慣性計測装置と、
   前記慣性計測装置から信号を受けて前記アクチュエータを制御する制御装置と、
   を備えたリーン車両。
2. 前記車体フレームに揺動可能に支持され、前記後輪に動力伝達可能に接続されたパワーユニットを備え、
   前記慣性計測装置は、前記パワーユニットよりも後方に配置されている、請求項１に記載のリーン車両。
3. 前記慣性計測装置は、前記後輪の中心よりも後方に配置されている、請求項１または２に記載のリーン車両。
4. 前記車体フレームに対して第１揺動中心周りに揺動可能に支持された上支持部と、前記後輪に対して第２揺動中心周りに揺動可能に支持された下支持部と、を有するリアサスペンションを備えている、請求項１～３のいずれか一つに記載のリーン車両。
5. 前記慣性計測装置は、車両側面視において前記第１揺動中心よりも後方に配置されている、請求項４に記載のリーン車両。
6. 前記慣性計測装置は、車両側面視において前記第２揺動中心よりも後方に配置されている、請求項４または５に記載のリーン車両。
7. 前記慣性計測装置は、車両側面視において前記第１揺動中心および前記第２揺動中心を通る直線から外れた位置に配置されている、請求項４～６のいずれか一つに記載のリーン車両。
8. 前記リアサスペンションは、車両側面視において、前記第１揺動中心と前記第２揺動中心とを結ぶ線分が鉛直線と一致しまたは鉛直線に対して１０度以内の角度で傾斜するように配置されている、請求項４～７のいずれか一つに記載のリーン車両。
9. 前記車体フレームに支持され、前記シートの下方に配置された収納ボックスを備え、
   前記慣性計測装置は、前記収納ボックスの後方に配置されている、請求項１～８のいずれか一つに記載のリーン車両。
10. 前記車体フレームは、前記収納ボックスの後方に配置された支持フレームを有し、
    前記支持フレームに固定され、前記慣性計測装置が取り付けられたブラケットを備えている、請求項１～９のいずれか一つに記載のリーン車両。
11. 前記ブラケットは、第１ボルト孔が形成されかつ下方に延びる板状の本体部と、第２ボルト孔が形成されかつ前記本体部から前方に延びるアーム部と、を有し、
    前記第１ボルト孔に挿入され、前記慣性計測装置を前記ブラケットに固定する第１ボルトと、
    前記第２ボルト孔に挿入され、前記ブラケットを前記支持フレームに固定する第２ボルトと、を備え、
    前記慣性計測装置は、前記支持フレームと前記ブラケットの前記本体部との間に配置されている、請求項１０に記載のリーン車両。
12. 前記慣性計測装置は、前記慣性計測装置の車両上下方向の寸法が前記慣性計測装置の車両前後方向の寸法よりも大きくなるように配置されている、請求項１～１１のいずれか一つに記載のリーン車両。
13. 前記制御装置は、前記リーン車両が停止しているときに前記車体フレームが直立した状態となるように前記アクチュエータを制御するように構成されている、請求項１～１２のいずれか一つに記載のリーン車両。

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